Aplicación Android para la adquisición inalámbrica y visualización de señales biomédicas / Android application for wireless acquisition and visualization of biomedical signals / Aplicativo Android para aquisição sem fio e visualização de sinais biomédicos

RESUMEN Introducción: Los avances tecnológicos experimentados por los teléfonos y tabletas con sistema operativo Android han permitido el desarrollo de innumerables aplicaciones en el área de la medicina. Hasta nuestro conocimiento, en nuestro sistema de salud, no se reporta el uso de un dispositivo portátil que permita al especialista, monitorear a distancia, de forma inalámbrica las señales biomédicas asociadas a un paciente. Objetivo: Desarrollar una aplicación Android (herramienta) que permita adaptarse a múltiples sistemas de monitorización inalámbrica con el fin de capturar, visualizar y almacenar señales biomédicas. Método: Se muestra la arquitectura general del sistema de comunicación inalámbrico que integra a la herramienta y se propone el diseño software de la herramienta y el diagrama de interacción de las cinco actividades que la componen: "Menú", "Pacientes", "Configuración", "Escáner", "Graficar". Resultados: Se mostraron las diferentes pantallas y funcionalidades de la aplicación, para dos dispositivos médicos cubanos (y modos): Sistema de Medición Biomédica para la Exploración Vestibular (Recepción) y Sistema de Monitoreo Electrocardiográfico Inalámbrico para dispositivos Android (opera en modo Transmisión/Recepción). Conclusiones: La aplicación proporciona una interfaz sencilla e intuitiva, lo que facilita la interacción con el usuario. Su evaluación cualitativa mediante pruebas pilotos mostró excelentes resultados en ambos casos.

ABSTRACT Introduction: Technological advances experienced by phones and tablets with Android operating system have enabled the development of countless applications in the field of medicine. As far as we know, there is not reported in our health system the use of a portable device that allows the specialist to wirelessly monitor remotely the biomedical signals associated with the patient. Objective: Development of an Android application (as a tool) that can be adapted to multiple wireless monitoring systems in order to capture, visualize and store biomedical signals. Method: The general architecture of the wireless communication system that integrates the tool is shown and the software design of the tool and the interaction diagram of the five activities that compose it are proposed: "Menu", "Patients", "Configuration", "Scanner", "Graph". Results: Different screens and functionalities of the application were shown, compatibles for two Cuban medical devices (and modes): Biomedical Measurement System for Vestibular Exploration (Reception) and the Wireless Electrocardiographic Monitoring System for Android devices (operates in Transmission/Reception mode). Conclusions: The application provides a simple and intuitive interface, which facilitates interaction with the user. Its qualitative evaluation through rapid tests showed excellent results in both cases.

RESUMO Introdução: Os avanços tecnológicos vivenciados pelos telefones e tablets com sistema operacional Android permitiram o desenvolvimento de inúmeras aplicações na área da Medicina. Até onde sabemos, em nosso sistema de saúde, não foi relatado o uso de um dispositivo portátil que permita ao especialista monitorar remotamente, sem fio, os sinais biomédicos associados a um paciente. Objetivo: Desenvolver um aplicativo Android (ferramenta) que possa ser adaptado a vários sistemas de monitoramento sem fio para capturar, exibir e armazenar sinais biomédicos. Método: Apresenta-se a arquitetura geral do sistema de comunicação sem fio que integra a ferramenta e propõe-se o desenho do software da ferramenta e o diagrama de interação das cinco atividades que a compõem: "Menu", "Pacientes", "Configuração", "Scanner", "Gráfico". Resultados: Foram mostradas as diferentes telas e funcionalidades do aplicativo para dois dispositivos médicos cubanos (e modos): Sistema de Medição Biomédica para Exame Vestibular (Recepção) e Sistema de Monitoramento Eletrocardiográfico Sem Fio para dispositivos Android (opera no modo Transmissão/Transmissão). Conclusões: O aplicativo oferece uma interface simples e intuitiva, o que facilita a interação com o usuário. Sua avaliação qualitativa por meio de testes pilotos apresentou excelentes resultados em ambos os casos.

Corrección del efecto de desplazamiento angular horizontal de la cabeza en pruebas de estimulación visual en MATLAB / Correction of horizontal and angular head displacement effects by MATLAB visual stimulation tests / Correção do efeito do deslocamento angular horizontal da cabeça em testes de estimulação visual no MATLAB

RESUMEN Introducción: Las irregularidades en los movimientos oculares constituyen un indicador importante para diagnosticar determinadas enfermedades neurodegenerativas. La electrooculografía es la técnica más difundida para medir dichos movimientos oculares. Durante la realización de una prueba visual, el paciente puede realizar movimientos de cabeza indeseados que añaden perturbaciones a la señal electrooculográfica, modificando su morfología y, por tanto, alterando determinados parámetros diagnósticos. Objetivo: Desarrollar un método para corregir el efecto del desplazamiento angular horizontal de la cabeza en la señal electrooculográfica. Método: Se detalla un modelo matemático utilizado en la Universidad de Oriente desde marzo de 2021 a diciembre de 2021, para la implementación de la corrección en dos tipos de señales electrooculográficas artificiales con diferentes movimientos de cabeza horizontales. Resultados: Se evalúo cualitativamente el comportamiento del método utilizado a través de su implementación en señales generadas artificialmente en MATLAB. Finalmente se caracterizaron los efectos de la corrección en los parámetros diagnósticos de la señal electrooculográfica. Conclusiones: El método implementado demostró su validez para casos específicos, en el que se logra para dos tipos de señales eliminar los errores introducidos por el desplazamiento de la cabeza. La corrección mejora el error introducido en la amplitud de la señal electrooculográfica sin corregir y mantiene inalterables, a falta de un análisis más profundo, los demás parámetros diagnósticos.

ABSTRACT Introduction: Eye movement disorders are an important indicator for the diagnosis of certain neurodegenerative diseases. Electrooculography is the most widespread technique for measuring such eye movements. During the performance of the eye test, patients may forge unwanted head movements that add disturbances to the electrooculographic signal, modifying its morphological characteristic and, therefore, changing certain diagnostic parameters. Objective: To develop a method for the correction of the effect of the horizontal and angular head displacement by the electrooculographic signal. Method: It is detailed the use of a mathematical model for the correction of two types of artificial electrooculographic signals with different horizontal head movements at the Universidad de Oriente, from March 2021 to December 2021. Results: The behavior of the method used was evaluated qualitatively through its implementation in the signals generated artificially in MATLAB. Finally, the correction effects on the diagnostic parameters of the electrooculographic signal were characterized. Conclusions: The implemented method proved its validity for specific cases, in which it is possible to eliminate the errors caused by head displacement in two types of signals. The correction minimizes the error introduced in the uncorrected electrooculographic signal amplitude and keeps unchanged the other diagnostic parameters in absence of further analyses.

RESUMO Introdução: As irregularidades nos movimentos oculares são um importante indicador para diagnosticar certas doenças neurodegenerativas. A eletrooculografia é a técnica mais difundida para medir esses movimentos oculares. Durante um teste visual, o paciente pode realizar movimentos involuntários da cabeça que adicionam distúrbios ao sinal eletrooculográfico, modificando sua morfologia e, portanto, alterando alguns parâmetros diagnósticos. Objetivo: Desenvolver um método para corrigir o efeito do deslocamento angular horizontal da cabeça no sinal eletrooculográfico. Método: Um modelo matemático usado na Universidade de Oriente de março de 2021 a dezembro de 2021 é detalhado para a implementação da correção em dois tipos de sinais eletrooculográficos artificiais com diferentes movimentos horizontais da cabeça. Resultados: O comportamento do método utilizado foi avaliado qualitativamente através de sua implementação em sinais gerados artificialmente no MATLAB. Por fim, foram caracterizados os efeitos da correção sobre os parâmetros diagnósticos do sinal eletrooculográfico. Conclusões: O método implementado demonstrou sua validade para casos específicos, nos quais é possível eliminar os erros introduzidos pelo deslocamento da cabeça para dois tipos de sinais. A correção melhora o erro introduzido na amplitude do sinal eletrooculográfico não corrigido e mantém os demais parâmetros diagnósticos inalterados, na ausência de uma análise mais profunda.

Sistema de estimulación y registro del movimiento ocular con el empleo de la videoculografía infrarroja / System of stimulation and record of the eye movement with the use of infrared videoculography

El análisis de los movimientos oculares permite diagnosticar enfermedades neurodegenerativas, neuropsiquiátricas y neurooftalmológicas, entre otras, que afectan el desempeño social del individuo. En este análisis ha tomado auge mundial el empleo de la videoculografía, por su simplicidad estructural, exactitud y factibilidad económica a largo plazo. Al respecto, el objetivo de la actual investigación fue desarrollar y evaluar un sistema de estimulación visual y registro de los movimientos oculares. El sistema en cuestión permitió obtener imágenes oculares con buena resolución (2 megapíxeles), nitidez y contraste que facilitaron su posterior procesamiento. De igual modo, las pruebas de estimulación mediante el uso de patrones sacádicos con amplitudes entre 30º y 60º a la frecuencia de 0,5 Hz permitieron obtener con suficiente calidad las imágenes registradas y verificar que los movimientos oculares del centro de la pupila siguen fielmente a dichos patrones.

The analysis of eye movements allows to diagnose neurodegenerative, neuropsychiatric and neuroophthalmologic diseases, among other that affect the individual social performance. In this analysis the use of videoculography is gaining in importance worldwide, due to its structural simplicity, precision and long term economic feasibility. In this respect, the objective of this investigation was to develop and evaluate a system of visual stimulation and record of the eye movements. The system in question allowed to obtain ocular images with good resolution (2 megapixels), clarity and contrast that facilitated its later processing. In a same way, the tests of stimulation by means of the sacadic patterns use with amplitudes between 30º and 60º to the 0,5Hz frequency allowed to obtain with enough quality the images recorded and to verify that the eye movements of the pupil center follow these patterns very closely.

Cuantificación de la variabilidad de la repolarización ventricular en pacientes con cardiopatía isquémica / Quantification of ventricular repolarization variability in patients with ischemic heart disease

Se propuso un nuevo indicador que se denomina: Relación de desviaciones estándar (DERI) para cuantificar la variabilidad de la repolarización ventricular (VRV). Este indicador tiene en cuenta la variación de las componentes rápidas y lentas de variación de los intervalos RR, RTm (pico de R a pico de T) y RTe (pico de R a final de T). Se ha evaluado en 20 sujetos sanos, 12 sujetos con cardiopatía isquémica (no infartados) y 13 sujetos que sufrieron infarto de miocardio agudo. El indicador DERI es menor en sujetos sanos que en infartados (p < 1,68 ´10-4 para el RTm y p < 4,46 ´ 10-4 para el RTe) o con cardiopatía isquémica sin infarto (p < 3,23 ´ 10-5 para el RTm y p < 0,02 para el RTe). Se concluyó que la respiración afecta el valor del DERI, razón por la cual se propone registrar al paciente en períodos largos donde su respiración sea más o menos uniforme, como por ejemplo durante el período de sueño